第1章金融工程概述

2023/10/1511金融工程學(xué)

(FinancialEngineering)

主講：曹玲玲

退出開始2023/10/1522評分標(biāo)準(zhǔn)課堂出勤與測驗(yàn):30%考試：70%2023/10/1533主要參考書目

《金融工程學(xué)》吳沖鋒等主編，高等教育出版社，2005年7月《金融工程學(xué)》［英］洛倫茲·格利茨唐旭譯經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，1998.8《金融工程研究》吳沖鋒、王海成、吳文鋒著上海交通大學(xué)出版社，2000.2《期權(quán)、期貨和衍生證券》約翰·赫爾著張?zhí)諅プg華夏出版社，1997《金融工程》約翰.馬歇爾.維普爾著宋逢明等譯清華大學(xué)出版社，19982023/10/1544課程安排第一部分序言與金融工程概述無套利定價原理金融產(chǎn)品創(chuàng)新原理風(fēng)險管理原理第二部分金融衍生產(chǎn)品：遠(yuǎn)期、期貨、互換和期權(quán)及其應(yīng)用2023/10/15551.1緒論1.2金融工程的概念1.3金融工程產(chǎn)品市場第1章金融工程概述2023/10/15661.1緒論

What？Who？How？2023/10/1577What？盡量讓你少輸錢或不輸錢—市場風(fēng)險的規(guī)避和管理幫助你尋求市場漏洞或者對手的漏洞而賺錢—發(fā)現(xiàn)套利機(jī)會通過金融創(chuàng)新—直接創(chuàng)造價值2023/10/1598例1利用商品期貨（一種衍生產(chǎn)品）規(guī)避風(fēng)險的例子

泰順銅業(yè)是一家生產(chǎn)有色金屬銅的公司，它在６個月后能生產(chǎn)出陰極銅（一種精煉銅）10000噸。假設(shè)當(dāng)前陰極銅的市場價格為63660元／噸，６個月后交割的期貨合約目前價格為63730元／噸，而且最近的銅價格一直處于下跌之中。公司擔(dān)心銅價會進(jìn)一步下跌，如果６個月后的銅價跌破60000元／噸時，那么公司將無法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的最低目標(biāo)利潤。2023/10/15119問題：

如何才能使公司避免市場銅價格的下跌引起的利潤急劇減少，而至少保證公司完成最低目標(biāo)利潤？

2023/10/151210金融工程師建議：

最簡單的方法是在期貨市場賣出６個月后到期的與產(chǎn)量相同的銅期貨合約（10000噸），如果市場價格6個月到期時，我們在買入相同的期貨合約還對沖。這就是經(jīng)典的套期保值的方法。2023/10/151311例2利用商品期貨套利的例子

假設(shè)往年豬肉市場價格為12元/斤，農(nóng)民養(yǎng)豬的成本為7元/斤。因市場難以預(yù)測，農(nóng)民怕豬肉跌價，而罐頭商則擔(dān)心豬肉漲價。問題：作為期貨套利者可以怎樣操作呢？

2023/10/151412

套利策略：

1、與農(nóng)民簽訂合同：三個月后以8.5元/斤價格向農(nóng)民收購1000萬斤豬肉；2、與罐頭商簽訂合同：三個月后以11元/斤價格向其提供1000萬斤豬肉。

好處：農(nóng)民不擔(dān)心豬肉跌至虧本，罐頭商也不擔(dān)心豬肉漲價導(dǎo)致成本增加。不管怎樣，套利者均可獲利。2023/10/151513例3阿萊商品公司IPO問題阿萊商品公司（ArleyMerchandiseCorporation）進(jìn)行600萬股的股票首次公開發(fā)行時，遇到問題：1、老股東和管理層認(rèn)為每股應(yīng)該值8美元，但是市場認(rèn)為每股只值6美元，怎么辦？2、德萊克塞爾投資銀行的建議?

2023/10/151614德萊克塞爾投資銀行方案

設(shè)計(jì)了可回售股票（即阿萊商品公司的普通股與一份看跌期權(quán)同時出售）。普通股的售價是每股8美元，看跌期權(quán)則是給予投資者在兩年之后按8美元的價格將其持有的普通股出售給發(fā)行公司的權(quán)利。在這兩年內(nèi)投資者無權(quán)行使該權(quán)利，只有在滿兩年時，投資者才能行使期權(quán)。這樣，投資者在這兩年的投資每股至多損失時間成本，即利息。2023/10/151715Who根據(jù)世界互換和衍生品協(xié)會（InternationalSwapsandDerivativesAssociation）調(diào)查(2009年)的統(tǒng)計(jì)，世界500強(qiáng)公司中有超過94％的公司使用衍生品來管理它們的風(fēng)險。其中500強(qiáng)中有83％的公司用于管理利率風(fēng)險，88％的公司用于管理匯率風(fēng)險，4％的公司用于管理商品價格風(fēng)險，29％用于管理股權(quán)證券風(fēng)險。500強(qiáng)中153家美國公司的92％，64家日本公司的100％，39家法國公司的100%，34家英國公司的100％，37家德國公司的97％使用衍生品來管理風(fēng)險。2023/10/151816500強(qiáng)公司使用衍生品管理風(fēng)險的比例（風(fēng)險源角度）2023/10/151917500強(qiáng)公司使用衍生品管理風(fēng)險的比例（地域角度）2023/10/152018商業(yè)銀行越來越多用金融衍生產(chǎn)品規(guī)避風(fēng)險

2023/10/152119How？2023/10/15201.2金融工程的概念1.2.1金融產(chǎn)品的獨(dú)特性1.2.2金融工程產(chǎn)生和發(fā)展背景1.2.3金融工程的概念1.2.4金融工程的應(yīng)用范圍

2023/10/15211.2.1金融產(chǎn)品的獨(dú)特性

（一）金融產(chǎn)品供給和需求的特殊性2023/10/1522（二）金融產(chǎn)品定價的特殊性金融工程的核心問題----A、固定收益----現(xiàn)金流貼現(xiàn)方法B、股票等一般金融產(chǎn)品----風(fēng)險收益均衡模型C、遠(yuǎn)期、期貨和期權(quán)等衍生品----無套利定價方法定價問題2023/10/1523（三）金融產(chǎn)品獲長期穩(wěn)定收益困難

例4：唐朝1元錢，如今為多少？唐朝的1元?dú)v經(jīng)一千多年，按年利率5%計(jì)算，至今本息可達(dá)天文數(shù)字：2023/10/1524例5：

Standard&Poor指數(shù)平均每年收益為10%，年度標(biāo)準(zhǔn)差為17%,（月度為5%），則需要有多少年長才能達(dá)到，以97.7%的置信度水平下有非負(fù)的平均收益。

----約12年。對于個股來說，則需要更長時間。2023/10/1525

如果無風(fēng)險收益為年度6%，Standard&Poor500指數(shù)平均每年收益為10%，年度標(biāo)準(zhǔn)差為17%,（月度為5%），則需要有多少年長才能達(dá)到，以97.7%的置信度水平下有比6%無風(fēng)險收益更高的平均收益。

-----約72年2023/10/1526（四）風(fēng)險度量差異大

風(fēng)險:度量標(biāo)準(zhǔn)差異大，不同的人有不同的標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)險度量很難有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在金融交易中，買賣雙方對風(fēng)險的態(tài)度差異很大，甚至截然不同擁有不同財富的人對風(fēng)險態(tài)度也不同同一個人在不同的時間風(fēng)險態(tài)度也不同2023/10/1527例6彩票中的風(fēng)險

1000萬張彩票分成10組，每組一個大獎：

第1組第2組第10組

兩種方法：A：在兩組中各抽一張B：在一組中抽兩張2023/10/1528

A：在兩組中各抽一張同時得兩個大獎的概率:得一個大獎的概率:B：在一組中抽兩張兩張大獎的概率（不可能）：0得一個大獎的概率：獲益的數(shù)學(xué)期望：A＝B，但許多博彩者認(rèn)為要博就博大獎,計(jì)算得大獎的概率：B>A，但概率都幾近于零，博彩者認(rèn)為可不予區(qū)別如果設(shè)定效用：A>B兩個狀態(tài)如何？2023/10/15291.產(chǎn)生背景：20世紀(jì)80年代末和90年代初在金融創(chuàng)新的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興交叉性的學(xué)科。2.金融工程產(chǎn)生和發(fā)展的因素可分為兩大類：外部環(huán)境因素和金融機(jī)構(gòu)內(nèi)部因素。主要體現(xiàn)在四個方面：

1.2.2金融工程產(chǎn)生和發(fā)展背景2023/10/1530

1.市場需求變化

2.科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供技術(shù)支持

3.金融監(jiān)管制度的變革

4.金融理論發(fā)展提供理論支持2023/10/1531金融理論推動1896年，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家歐文?費(fèi)雪提出了關(guān)于資產(chǎn)的當(dāng)前價值等于其未來現(xiàn)金流貼現(xiàn)值之和的思想----凈現(xiàn)值法。1934年，美國投資理論家本杰明?格蘭罕姆（BenjiaminGraham）的《證券分析》一書，開創(chuàng)了證券分析史的新紀(jì)元。1938年，弗里德里克?麥考萊（FrederickMacaulay）提出“久期”的概念和“利率免疫”的思想。這兩個概念目前在資產(chǎn)/負(fù)債管理中得到了廣泛的應(yīng)用。

2023/10/15321944年，Neumann和Morgenstern的效用理論描述了投資者風(fēng)險態(tài)度，開始人們更廣泛描述收益與風(fēng)險的方法。1952年，哈里?馬柯維茨發(fā)表了著名的論文“證券組合分析”，為衡量證券的收益和風(fēng)險提供了基本思路。在此之前，投資者對金融問題（包括投資風(fēng)險）的認(rèn)識幾乎是定性的，Markowitz的理論使得人們對金融問題的認(rèn)識開始了從定性到定量的轉(zhuǎn)變。1958年，莫迪利安尼（F.Modigliani）和默頓?米勒(M.H.Miller)提出了現(xiàn)代企業(yè)金融資本結(jié)構(gòu)理論的基石——MM定理，表明在一個完全市場，融資方式與公司的價值無關(guān)。2023/10/153320世紀(jì)60年代，資本資產(chǎn)定價模型（簡稱CAPM），這一理論與同時期的套利定價模型（APT）標(biāo)志著現(xiàn)代金融理論走向成熟。20世紀(jì)70年代，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家羅伯特?默頓（RobertMerton）在金融學(xué)的研究中總結(jié)和發(fā)展了一系列理論，為金融的工程化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，取得了一系列突破性的成果。2023/10/15341973年，費(fèi)雪?布萊克（FisherBlack）和麥隆?舒爾斯（MyronScholes）成功推導(dǎo)出期權(quán)定價的一般模型，為期權(quán)在金融工程領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用鋪平道路，成為在金融工程研究領(lǐng)域最具有革命性的里程碑式的成果。20世紀(jì)80年代，達(dá)萊爾?達(dá)菲（DarrellDuffie）等人在不完全資本市場一般均衡理論方面的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究為金融工程的發(fā)展提供了重要的理論支持，將現(xiàn)代金融工程的意義從微觀的角度推到宏觀的高度。

2023/10/15351977RichardRoll,RobertGeskeGeske,Robert,Whaley美式期權(quán)定價解析法1978WilliamMargrabe互換期權(quán)定價1979CoxRoss,Rubinstein二項(xiàng)式定價RichardRendlemanRendleman,BritBartter,利率期權(quán)定價1983MarkGarman&StevenKolkhagen歐式外匯期權(quán)定價1986ThomasHo,SangBinLee期限可變的模型利率&結(jié)構(gòu)均可變1987JohnHull,AlanWhite,LouisScott,JamesWigging研究波動率本身是一個隨機(jī)過程1990FisherBlack波動率為時變模型2023/10/1536

金融理論應(yīng)用的幾個發(fā)展階段60年代以前描述性金融階段

60年代～80年代分析性金融階段

Markowitz證券組合理論、

CAPM、空間上分散風(fēng)險（線性）

80年代以后金融工程階段主要代表性理論為期權(quán)B-S的定價時間上解決套期保值問題（非線性）等2023/10/15371.2.3金融工程的概念芬尼迪（1988）

----最早提出金融工程學(xué)概念的學(xué)者

“金融工程將工程思維引入金融領(lǐng)域，綜合地采用各種方法和科學(xué)方法設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)施新型的金融產(chǎn)品，創(chuàng)造性的解決各種金融問題?！?023/10/1538（馬歇爾）（1992）對芬尼迪的概念作出了